关于住宅坡屋顶的质量问题与质量控制

作者：开心快乐53027 | 发布时间：2023-03-31 09:44:24 收藏本文下载本文

关于住宅坡屋顶的质量问题与质量控制

一、概述

屋顶在建筑物中具备承重与围护双重功能，按屋面坡度大小分为平屋顶和坡屋顶两种形式。目前，我国大部分城市实施“平改坡”工程，即对一部分多、高层民用住宅平屋顶加设阁楼或改造成斜坡屋顶，使得原为“火柴盒式”的单调屋面外形具有多样化和立体化的形式。丰富多彩的色调、不同的建筑风格以及灵活的组合方式，为美化协调城乡环境提供了可能。平屋顶屋面平整，不利于防水，多年来一直存在较为严重的裂缝和屋面漏水现象，使得屋面防水成为一项艰巨而系统的工程，而坡屋顶屋面坡度大，排水通畅。太阳光线对坡屋顶的入射角大，隔热效果明显，尤其是采用带有阁楼的坡顶屋面，通风采光良好，空间利用率高，可用作空间储藏或越层式别墅住宅建筑的上层，也可作为居室而用，其成本不高、得益不小，倍受开发商和消费者的青睐。

坡屋顶的应用日趋广泛，哪种结构形式更合理，一直受到人们的关注。一是现浇钢筋混凝土坡屋顶，上铺保温层、防水层，面挂混凝土彩色瓦；二是轻型钢结构坡屋顶，承重骨架由冷弯薄壁型钢制作，上铺彩色压型钢板屋面板，既承重又防水保温。对二种结构形式孰优孰劣不能简单而论，但可从多方面进行对比分析。然而近年来由于混凝土坡屋顶保温层设计、施工的不合理，轻钢结构坡屋顶屋面板铺设的不恰当而造成不同程度的质量问题，应引起高度重视，予以有效的质量控制。

二、轻型钢结构坡屋顶

1、构造特点

目前，中小城市平改坡的住宅楼多数为矩形或L形等平面形状，房间进深尺寸一般为5m之内，因此，坡屋顶的跨度在15m甚至12m以下，采用轻钢结构形式以人字形钢架为宜，钢架截面采用方钢管、矩形钢管或冷弯C型钢组合截面，使其用钢量省、制作安装方便，且外形易防护。如宣化某房地产开发公司住宅楼，位于中心城区九天庙，原设计为现浇钢筋混凝土平屋顶，随着“平改坡”潮流的兴起需变更设计，从多方面考虑后选择了如图1示钢架结构，檀条采用冷弯C型钢，由于原设计时屋面考虑了保温，只覆盖了中波单层彩色压型钢板屋面板，该坡屋面设计计算简洁，钢架现场组装，施工速度快捷，仅十几天就完成了2000m3屋面的制作与安装任务。

图1某住宅楼钢架立面图

轻型钢结构坡屋顶的屋面板作为屋面的承重板材，是维护结构，同时又具备保温、隔热、防水等作用。屋面板的板厚、板型根据其承载力及屋面的排水计算确定，常用的有高波、中波及低波三种类型，其板间连接方式可分为搭接、咬边、卡扣三种方式，当建筑物有特殊的功能及要求时，也可研究开发有针对性的其它连接方式。

屋面的坡度通常驻有二坡或四坡排水，也分为有组织或无组织二种排水方式。有组织排水时，排水槽（沟）处易渗漏，设计或施工时应采取相应的措施，确保密封或排水通畅，使用过程中也应加强防护和及时维修。

2、质量问题

（1）因屋面坡度小而出现的质量问题

屋面坡度大，利于排水，但过大不仅会增加屋面材料耗量，并将给施工安装带来困难且易影响施工质量；屋面坡度小，可减少屋面材料耗量，但排水较为缓慢，易产生积水、漏雨现象，加速压型钢板的腐蚀，影响屋面压型钢板的使用寿命。

（2）因压型件设计、制造、安装不合理而出现的质量问题

屋面压型件包括泛水板、包角板及屋脊盖板等，压型件大部分处于建筑物的边角部位，往往由于板刚度不足、截面形状不合理或搭接长度不够而造成压型件的变形，致使其与压型钢板不密封而导致边角处雨水渗漏。同时，压型件的存在也起到对建筑物的装饰作用，其造型是否优美亦直接影响建筑物的立面效果。

（3）因现场复合而出现的质量问题

现场复合型压型板连接做法为：在檀条下部用压型板吊顶，在檀条上部铺设防火保温材料（岩棉、玻璃棉等），尔后在保温材料上面铺设上层压型板，这样，往在檀条上部的保温材料由于铺设压型板而压实，保温性能下降，造成冷桥现象。其次，上层压型板与自攻螺丝的连接因保温棉难以压实而不够严密，且施工时多次踩踏造成上下摇动而出殃渗漏问题。

（4）由于设置内排水而蓄水沟深不满足出现的质量问题。

内排水需设置内天沟，蓄水沟深受檀条高度制约而小于300mm时，排水断面不满足当地降雨量和汇水面积需求，或在雨水管内缺乏长久有效的密闭处理，造成雨水渗漏现象。

3．质量控制

（1）承重骨架的连接点构造

屋面承重骨架安装之前必须对建筑物的定位轴线、标高和预埋螺栓位置等进行检查，并办理下部结构的检测交接验收；对构件的制作质量进行检查，如固定支架和檀条的连接均应满焊，并清除焊渣、补刷涂料；如构件的变形、缺陷超出容许偏差时，必须进行矫正、修理；钢架梁及檀条在安装过程中造成成的局部变形应予矫正；损坏的涂层及安装连接无涂层的部位应补漆，补涂的涂料品种、色泽及涂层厚度需与原涂层相同，结构面层涂装在安装完成后进行。

（2）屋面板的搭接

目前国内多采用屋在板搭连接，搭接宽度根据压型钢板形状、规格而定，可仅搭接半波，也可搭接一波半，其侧向搭接方向与主导方向一致。屋面板长向均采用搭接连接，搭接端必须位于支承构件（如檀条）上，搭接的二块板均应用连接件与支承构件相连接，以啬屋面的整体性。其长向搭接应将靠近屋脊方向的板置于上方，并在搭接部位设置防水密封带，以利防水。

（3）屋面板连接件的设置

国外引进的压型钢板建筑，屋面或墙面压型钢板的连接件大多设于波谷，未出殃连接件有渗漏现象；而目前国产的防水密封材料性能较差，易老化开裂失效，所以国内设计的压型钢板屋面，其连接件通常驻均设于波峰，以利防雨水涌漏。高波压型钢板的侧向搭接部位必须设置连接件，连接件间距一般可取700mm~800mm。

(4)屋面压型件的制作与安装

泛水板和包角板所覆盖的通常是较易渗漏雨水的部位，设计时应力求使用权其截面形状和压型钢板搭接密贴，且有足够的搭接长度；压型件采用与压型钢板相同的材料制作，并尽量采用辊轧成型的长尺产品，以使其具有较大的刚度和美观的外形，减少施工搭接缝，形成与压型钢板配套适用的规格化系统列产品；泛水板之间、包角板之间或泛水板与包角板之间均采用搭接连接，其搭接长度应不小于60mm，连接件的间距不应大于50mm，屋面泛水板的搭接部位应设置防水密封材料；屋脊板、高低跨相交处的泛水板与屋面压型钢板采用搭接连接，搭接长度不应小于200mm，并应在搭接部位设置挡水板和堵头板或防水堵头材料。

（5）屋面板的制作与安装

成型后的压型钢板及泛水板、包角板的基板不得有裂纹，漆膜应无裂纹、剥落等缺陷。安装压型钢板屋面前必须编制施工排板图，根据设计文件核对各类材料的规格、数量、检查压型钢板及零配件的质量，发现质量不符合的要及时修复或更换。另外，铺设压型钢板时，应在其上加设临时人行走道板。

（6）屋面系统的防水密封

与压型钢板配套使用拭目以待防水密封材料（如建筑密封膏、泡法治塑料堵头、三烷乙丙橡及垫圈等到），应具有良好的耐老化性能、密封性能、粘结性能和施工性能。施工过程中，一些易渗漏的部痊必须做好防水密封，如高波压型钢板屋脊端部封头板的周边满涂防水密封膏，挡水板必须与屋脊板压坑啮合。

三、钢筋混凝土坡屋顶

1．构造特点

住宅坡屋顶的结构层为钢筋混凝土现浇板，在其上做找平层，当找平层养护期后，含水率小于95时，沿垂直屋脊方向做卷材防水屋；然后畏粘40mm厚，容重不小于1.8*103kg/m2的自熄型高容量聚苯乙烯保温板;再现浇40mm厚,强度不小于C15的细石混凝土垫层;当垫层达设计强度后,用加长塑料胀管固定40mm*40mm、间距为450mm ~600mm的木质防腐顺水条；用加长木螺丝在顺水条上固定木质防腐挂瓦木条；用铜丝固定彩色混凝土瓦；最后对屋面细部进行防水处理。

2、质量问题

（1）板下倒贴自熄型高容量聚笨乙烯保温板及选材不合理出现的质量问题

（2）在寒会区，由于屋面临空面和室内温差非常大，室内空气湿度大于外界，在内外进行热交换时，自熄型高容量聚苯乙烯保温板绝热材料，造成受荷后瓦屋面沉实下陷裂缝隙或找平层下陷裂缝，进而引起屋面渗漏。

目前，用于住宅坡屋面的瓦材料种类很多，其质量密度、搞折强度、耐久性、吸水率是瓦材的重要物理力学指标。但工程中应用的部分彩色混凝土瓦的耐久性差，如抗渗性、抗冻融性、吸水率不合格，导致混凝土瓦龟裂，引起屋面渗漏。

由于瓦的尺寸偏差过大，造成瓦屋面不平整，瓦接缝不严，排水不畅，出现沿缝渗漏；由于水泥的的安定性不合理、砂厂含泥量大、配合比不合理、水灰比过大、养护方法不发等造成表面的收缩、干缩龟裂，最终导致屋面渗漏。

（3）由于温度应力未考虑，坡屋面结构自重的水平分为造成的裂缝

混凝土的膨胀系数是砖砌体膨胀系数的几倍，受上界气温温差变化的影响，混凝土屋面板和砖砌体的变形不一致，混凝土屋面板对砖砌体产生水平推力，在砖砌体薄弱就会出殃裂缝，尢其在坡屋面结构层下粘贴保温板的设计方案出现的这种裂缝更为严重.

混凝土终凝前,混凝土抗拉强度极低,坡屋面结构受混凝土自重的水平分力的作用,产生平等于屋脊的裂缝;混凝土终凝后,由于混凝土自重的水平分力的作用,对砖砌体产生一定的水平推力,使砖砌体增加附加弯矩,砖砌体很可能变为大偏心受压,从而造成在砖砌体薄弱处的弯压裂缝.

(4)坡屋面的瓦面层细部处理不当造成的渗漏

在坡屋面设计中当屋面形式复杂、交接面多、节点数量多，施工时容易出现质量问题。当二种或几种坡面正交时，如楼梯间的坡面、天窗坡面和主坡屋面正交，在些部位钢盘交叉多，不仅钢筋绑扎困难，而且混凝土振捣难度大，容易出现混凝土缺陷，而且由于各个面变形不协调，出殃应力集中，造成混凝土开裂；同时由于有许多屋面设施，如通风道、下水管首、排水天沟等节点处，交界处材料物理性能的差异，尤其变形的不一致，增大了防水施工难度。

3．质量控制

（1）模板及支撑系统的要求

根据设计图纸，确定支撑脚步手架标高，坡屋面脚手架的搭设必须进行计算，尤其是长细比的验算；坡屋面的施工荷载存在水科分力，所以脚手架必须形成空间体系，同时对该体系的抗侧向推力进行验算。在该体系中关键是控制水平拉杆的设置和受力立杆的传达室力途径；在模板铺设中，模板的严密性及标高的控制也是关键环节。

（2）坡屋面结构设计构造措施

坡屋面的屋脊设计时，在该处容易出现塑性角而引起水平推力的啬，造成墙体拉裂缝；所以在屋脊处要设置屋脊梁，坡屋面板受力主筋在屋脊处应弯起锚入屋脊梁，并伸入坡面的长度不小于300mm，在垂直于屋脊方面脊梁中，设置“”型ф6mm@250mm加强构造筋和两坡锚固等措施；在坡屋面板上除板两端的负弯矩筋部位，中间需设置ф6mm@250mm构造架立筋，主要抵抗混凝土终凝土终凝前由于自重引起的拉裂缝；在坡屋面的坡脚圈梁上面增设牛腿反檐，以阻挡保温层、垫层的滑移；由于混凝土瓦牍重大，瓦与挂瓦条连接耐久性差，所以瓦坡屋面四周必须设计900mm高的天沟栏板或其他防坠措施。

（3）坡屋面混凝土的浇筑控制要点

为了防止由于混凝土自重的影响出现溜坠，需在平行于屋脊方向每1.5m设置一道钢板网防溜坠措施,从坡屋面的坡脚开始浇筑也能起到一定的防溜坠效果;浇注时要二坡对称进行浇筑,以防止支撑脚手架由于受荷不对称而失稳;在表面收水后混凝土初凝前,必须用木抹进行二次抹压,以消除混凝土收缩裂缝和由于自重引起的溜坠裂缝。

（4）坡屋面找平层、防水层、保温层、垫层的注意要点

坡屋面防水层一般采用高聚物改性沥青防水卷材的冷铺法，为防止卷材下滑，应垂直于屋脊不小于200mm，屋脊处增加干铺500mm卷材加强条；山墙、变形缝处的卷材要压入压顶下，且在该部位增加卷材加强层；在通风道、下水管道、雨落水管集水口、排水天沟等节点处也需增加卷材加强层，这些部位出屋面设施除满足泛水高度的要求外，其根部与瓦屋面交界处还应用高分子嵌缝油膏密封。

坡屋面的保温层一般采用自熄型高容量聚苯乙烯保温板，在该层的施工关键是控制保温板的容重，因为小容重的聚苯乙烯保温板刚度小，在荷载载作用下，容易造成瓦屋面的不均匀下陷，所以用于瓦屋面保温屋的自熄型高容量聚苯乙烯保温板的容重不得小于18kg/m2。在保温层与防水层之间要增设泄水孔，以便冷凝不和集不的排出，泄水孔的出口距排水天沟底高度不得小于150mm。

（5）坡屋面瓦面层的控制

挂瓦时，瓦的搭接缝要顺着当地雨季的主导风向，接头口要向下，即由下向上铺设；瓦的搭接相互落槽咬接紧密，每块瓦要用铜丝或镀锌铁丝穿过瓦固定孔和挂瓦条连接，尤其檐口处两排理须固定牢固。瓦屋面的瓦挂完后，在平脊与坡脊的交接处、两种或几种坡面正交的天沟处、山墙变形缝封山处的泛水、在通风道下水管道、雨落水管集水口、排水天沟等节点处都要用聚合物水泥砂浆封严，并增加高分子嵌缝油膏密封设防处理。

四、结语

如果从以上几个方面入手精心设计和施工，就会避免住宅坡屋顶的一些质量问题。但是由于轻钢结构屋面彩板的妖脆，无论在设计、施工或使用过程中都要处处小心，精心护理，施以无微不至的关怀和保护。否则，一旦出现问题，由于一板扣一板的咬合连接，使得维修和补救变得非常困难。瓦屋面也存在承重连接耐久性差，屋面自重大，顶屋质点计算高度远大于标准层等一些结构问题，对抗震设防不利。尤其混凝土瓦屋面问题更为突出，所以该种屋的设计及施工还有待深入探讨。